计算机辅助设计自制种植手术导板临床精度评价

(菏泽医学专科学校，山东菏泽274000)

计算机辅助设计自制种植手术导板临床精度评价

吕继忠

(菏泽医学专科学校，山东菏泽274000)

目的探讨利用计算机辅助设计和自制种植手术导板以确定种植体的植入位置，对其临床精度进行评价。方法种植修复牙列缺损10例，制取缺牙区牙列模型，对缺牙模型排牙后制作初导板。戴入初导板进行CBCT扫描，数据采集后利用牙种植设计软件进行分析。通过方型观测台将种植体在软件中的植入位置转移至模型上，制作最终手术导板。在导板的引导下完成种植手术，再次进行CBCT扫描，比较种植体术前模拟位置与实际位置的偏差。结果通过比较测量的数据，种植体植入后肩部偏离值（1.03±0.49）mm，根部偏离值（1.50±0.58）mm，角度偏离值（5.80±3.62）ο。结论利用计算机辅助设计自制种植手术导板制作简便，经济实用，可避免种植方向的盲目性，提高种植手术精度，减少术后并发症，值得临床应用推广。

种植牙；计算机辅助设计；自制种植手术导板；精度

目前，种植义齿已成为一种比较普遍的口腔修复方式，因其具有不损伤临牙、固位效果好、咀嚼效率高、舒适、美观等其他传统修复义齿不可比拟的优点，使越来越多的患者做为缺牙后的首选治疗方案。但是，受限于上下颌骨及其周围的特殊解剖结构，在种植体植入时，要精确把握种植体植入位点、深度以及三维方向，避免周围重要解剖结构的损伤，同时减少后期上部结构修复的困难。因此，周密的术前设计就成为影响种植牙成功的关键因素。近年来，计算机导航技术广泛应用于临床种植中，通过该技术制造种植外科导板，对种植位点及深度进行精确定位，减少手术损伤，并满足后期上部结构功能修复及美学的需要。但始终受限于其昂贵的价格及较长的制作周期，并未在国内很好的普及。传统模型法种植导板虽然制作较简便，价格低廉，但无法把术者的手术设计思想精准的转移至种植手术中，实际操作中还必须依赖医生的临床经验进行调整，并不能真正准确地按照术前的设计方案引导手术［1-3］。为此，我们自2015年9月—2016年11月对牙列缺损采用计算机辅助设计自制种植手术导板进行种植。精度满意，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料牙列缺损患者10例，其中男性4例，女性6例，患者年龄21～74岁。纳入标准：（1）患者知情同意。（2）口腔卫生情况良好，无种植手术禁忌证。（3）种植区牙槽骨无明显缺损，能基本满足种植需求，无需植骨。

1.2 材料及主要设备硅橡胶印模材料（沪鸽，中国）、压膜机（DREVE，德国）、2 mm厚压膜片（台湾塑业集团公司）、导向环（森田公司，日本）、万向观测台（蒲登，中国）、角度仪（Niigata Seiki，Niigata，日本）、定位柱、DIO种植体（DIO公司，韩国釜山）、六维齿科牙种植设计软件。

1.3 方法

1.3.1 术前初导板制作常规硅橡胶取模、翻制硬石膏模型、填塞天然牙倒凹区，完成义齿排牙后把石膏模型固定在万向观测台的底座上使其与水平面平行，根据对颌牙咬合关系，在缺牙区牙槽嵴顶处确定植入点，在植入点沿垂直于水平面方向裂钻打孔，安插定位柱。利用压膜技术完成初导板制作。

1.3.2 口腔及初导板的CBCT扫描将制作好的初导板戴入患者口内，并打开咬合关系，上下颌骨进行CBCT扫描（电流：4 mA；电压：100 kV；时间：10 s；层厚：0.25 mm），数据保存为DICOM格式。

1.3.3 软件分析将DICOM格式图像资料，导入“六维齿科牙种植设计软件”并对患者的数据进行图像处理，分别生成横断面图、矢状面图、冠状面图及三维重建图，对上下颌骨解剖结构进行标示，特别注意下牙槽神经管、邻牙牙根和上颌窦底等重要解剖位置，在患者缺牙区模拟植入种植体，并调整图像纵轴线，使纵轴线与定位柱长轴方向一致。测量虚拟种植体中轴线与定位柱阻射影像中心线在颊舌方向和近远中方向的夹角，并记录好偏离方向。并测量出虚拟种植体长轴与缺牙区邻牙邻面外形高点之间的水平距离。

1.3.4 最终导板制作将石膏模型固定于万向观测台上，使其与水平面平行。将方向与水平面垂直的钻头固定于缺牙区植入点之上。根据软件测量数据，通过转动观测台的底座，调整模型颊舌向及近远中向夹角。将虚拟种植体与初导板的石膏模型之间的相对关系确定下来，通过钻头打孔，真空压膜制作最终种植导板。

1.3.5 导板辅助下植入种植体将种植导板戴入患者口内完全就位后，检查其稳定情况，然后消毒备用。种植手术由同一名外科医生完成，先锋钻严格按照种植导板套管位置方向钻入，取下导板后扩孔钻逐级备孔，并完成种植体的植入。

1.3.6 术后种植体植入精度评价种植体植入后，再次行颌骨CBCT扫描，将数据三维重建。将虚拟种植体和实际种植体导入六维齿科牙种植设计软件中，测量种植体肩部和根部的偏差值及角度偏离值。所有数据测量由同一个人记录完成，每个项目测量3次，取其平均值作为记录结果。

1.4 统计学处理应用SPSS19.0软件，所获数据采用方差分析和t检验。

2 结果

10例患者共15颗种植体在自制导板的辅助下顺利完成手术，术中及术后均未有颌骨侧穿，神经损伤和上颌窦底黏膜穿孔等手术并发症发生。将实际种植体与虚拟种植体进行配准，测得自制导板的精度为：肩部偏离值为（1.03±0.49）mm，根部偏离值为（1.50±0.58）mm，角度偏离值为（5.80±3.62）ο。见表1。

表1 术前设计与术后实际种植体测量值比较结果（mm）

3 讨论

传统石膏模型法种植导板制作是通过在模型缺牙区制作诊断蜡型，并根据X线影像信息，通过简单的测量估算来确定种植体的植入方向。此类导板制作简便快捷，不需要专门的快速成型设备，医生或技师均可独立完成，但实际临床操作中还必须依赖医生根据缺牙区颌骨的情况进行适当的调整。因此，传统石膏模型法种植导板并不能真正准确无误地按照术前的设计方案进行手术引导，即便是在种植手术过程中，医生结合自己的临床经验进行相应的术式调整，但仍具有一定的“盲目性”［4］。本研究是将国内六维齿科牙种植设计软件、CBCT三维成像技术与自制导板技术相结合，缩短了导板的制作周期，降低了制作成本。通过对10例患者的术前设计与术后测量数据比较结果显示，种植体的肩部、根部以及角度的偏差均值分别为1.03 mm、1.50 mm和5.80ο。虽然术后种植体与术前模拟植入体之间存在角度上的偏差，但偏差的角度均控制在10ο之内，可以通过角度或铸造基台进行调整以适应对颌牙的咬合关系。

然而，此导板在任何一个诊断和治疗步骤中都会存在不准确性，产生偏差，经回顾分析主要原因如下：（1）在翻制石膏模型的过程中，由于收缩、膨胀等原因，未能将口内实际解剖情况精确地反映在石膏阳模上。（2）在软件中模拟植入种植体时，为了过于迁就种植体周围的骨量，从而忽视了上部结构的修复情况，造成后期対颌牙咬合关系不佳等情况［5］。（3）在制作终导板的过程中，通过调节观测台底座来进行角度的调整，在调整底座的角度时会出现测量误差，从而会造成种植体颊舌向及近远中向角度的偏差。（4）在游离缺失达2颗或以上的牙齿种植时，由于种植导板厚度较薄，强度不足，导致导板受力变形并出现摆动，产生颊舌向及近远中向角度偏差［6］。（5）由于此导板的导向环只有1种直径，导致先锋钻扩孔后其余扩孔钻缺少引导，未能按原有的方向进入，产生种植体植入方向和深度的偏差。（6）患者牙槽嵴顶宽度不佳或形态不规则，导致先锋钻定位困难或出现滑偏。（7）牙槽嵴骨密度不均匀，后续成形骨钻进入时各方向阻力不均，也会引起植入方向逐渐偏斜［7］。

偏差改进措施：（1）选用精确印模材制取阴模并及时灌注石膏模型。（2）在软件中设计虚拟种植体植入时，应以修复为中心，严格按照対颌牙咬合关系，考虑种植体周围骨量条件，如采用较大角度的角度基台进行调整，不太符合生物力学原则。（3）在进行种植导板的制作时，尽量选用加厚的树脂膜材料，在后牙游离端缺失种植时，要在缺牙区近中向多选几个基牙以加强导板的稳定性。（4）设计制作不同直径和长度的导向环，这样在扩孔时不同直径的钻都可以按同一方向钻入，减少偏斜现象发生［8］。

［1］Grander U,Graces S,Capelin M.Influence of the 3-D bone-to implant relationship on esthetics［J］.Int J Periodontics Restor-ative Dent,2005,25（2）：113-119.

［2］Hieu LC,Bohez E,Sloten JV,et al.Design for medical rapid pro-totyping of cranioplasty implants［J］.Rapid Prototyping J,2003,9（3）：175-186.

［3］时光辉,任春富,杨中锐,等.数字化快速成型种植导板在上前牙区种植的临床应用研究［J］.中国实用口腔科杂志,2013,6（9）：534-534．

［4］石磊,屈志国,阿南,等.计算机导航+自制外科导板在种植牙中的应用偏差分析［J］.中口腔种植学杂志,2008,13(4)：171-174．

［5］丁明会,贾占涛,夏蕊,等.应用以修复为中心的简易种植模板种植牙159例临床回顾［J］.临床和实验医学杂志,2014,(13)：818-820．

［6］宋光保,李群英,黄建生,等.后牙区牙种植手术导板准确性的初步研究［J］.中国口腔颌面外科杂志,2004,2(3)：185-186．

［7］Pettersson A,Komiyama A,Hultin M,et al.Accuracy of virtual-ly planned and template guided implant surgery on edentate pa-tients［J］.Clin Implant Dent Relat Res,2012,14（4）：527-537.

［8］郭秋云,白石柱,董瑜,等.结合三维激光扫描的CAD/CAM牙种植导板的临床精度评价［J］.临床口腔医学杂志,2014,30（1）：3-5.

R782.12

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：1008-4118（2017）02-0038-03

10.3969/j.issn.1008-4118.2017.02.014

2017-05-10